KR20160113893A - Single focus lens and photographing lens having the same - Google Patents
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Abstract
Description
예시적인 실시예는 손떨림 보정 렌즈군과 포커싱 렌즈군을 포함하고, 소형인 단초점 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치에 관한 것이다.An exemplary embodiment relates to a small-sized short-focus lens including a group of camera shake correction lenses and a group of focusing lenses, and a photographing apparatus including the same.
CCD(Charge Coupled Devices)형 이미지 센서 혹은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)형 이미지 센서 등의 고체 촬영 소자를 이용한 촬영 장치가 많이 사용되고 있다. 디지털 카메라, 교환 렌즈계, 비디오 카메라 등 고체 촬상 소자를 사용하는 촬영 장치에 있어서, 사용자들은 고해상도와 고품질에 대한 요구를 가지고 있다. 고체 촬상 소자를 이용한 촬영 장치는 소형화에 적합하므로 최근에는 휴대 전화를 비롯한 소형의 정보 단말기 등에도 적용되고 있다.A photographing apparatus using a solid-state imaging element such as a CCD (Charge-Coupled Devices) type image sensor or a CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) type image sensor is widely used. BACKGROUND ART In a photographing apparatus using a solid-state image pickup device such as a digital camera, an interchangeable lens system, and a video camera, users have a demand for high resolution and high quality. 2. Description of the Related Art [0002] A photographing apparatus using a solid-state image sensing device is suitable for miniaturization, and has recently been applied to a small information terminal including a cellular phone.
하지만, 촬영 장치나 렌즈계를 소형화하면서 고해상도와 고품질을 만족시키는 것이 쉽지 않다. However, it is not easy to satisfy high resolution and high quality while miniaturizing a photographing apparatus or a lens system.
예시적인 실시예는 손떨림 보정 렌즈군과 포커싱 렌즈군을 포함하고, 소형인 단초점 렌즈를 제공한다.An exemplary embodiment provides a small-sized short-focus lens including a group of hand-shake correction lenses and a group of focusing lenses.
예시적인 실시예는 손떨림 보정 렌즈군과 포커싱 렌즈군을 포함하고, 소형인 단초점 렌즈를 포함한 촬영 장치를 제공한다.An exemplary embodiment provides a photographing apparatus including a hand shake correction lens group and a focusing lens group and including a small-sized short-focus lens.
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는,The short focal lens according to the exemplary embodiment,
물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로,Which are arranged in order from the object side to the image side,
부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군;A first lens group having negative refractive power;
정의 굴절력을 가지고, 광축과 직교하는 방향으로 이동하여 손떨림 방지를 수행하는 제2렌즈군;A second lens group having positive refractive power and moving in a direction orthogonal to the optical axis to perform shaking prevention;
부의 굴절력을 가지고, 물체 위치 변화에 따른 포커스 위치 차이를 보정해주는 제3렌즈군; 및A third lens group having a negative refractive power and correcting a focus position difference according to an object position change; And
제3렌즈군의 상측에 배치된 후속군을 포함한다.And a subsequent lens group disposed on the upper side of the third lens group.
단초점 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.The single focal lens can satisfy the following formula.
<식><Expression>
1.0 ≤ La / f ≤ 1.51.0? La / f? 1.5
여기서, La 는 제1렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 물체측 면에서 상면까지의 거리를 나타내고, f는 전체 초점거리를 나타낸다.Here, La represents the distance from the object-side surface of the most object-side lens in the first lens unit to the image surface, and f represents the total focal length.
단초점 렌즈가 다음 식을 만족할 수 있다.The single focal lens can satisfy the following formula.
<식><Expression>
-0.5 ≤ f3/f ≤ -0.1 -0.5? F3 / f? -0.1
여기서, f3은 제3 렌즈군의 초점 거리를, f는 전체 초점 거리를 나타낸다.Here, f3 represents the focal length of the third lens unit, and f represents the total focal length.
상기 제1렌즈군이 상측 면이 볼록한 메니스커스 1매로 구성될 수 있다. The first lens group may be composed of one meniscus whose upper surface is convex.
제2렌즈군과 제3렌즈군 사이에 조리개가 구비될 수 있다.A diaphragm may be provided between the second lens group and the third lens group.
제2렌즈군이 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다.And the second lens group may include at least one aspherical surface.
상기 제3렌즈군이 비구면 렌즈 1매로 구성될 수 있다. And the third lens group may be composed of one aspheric lens.
상기 제3렌즈군의 비구면 렌즈가 1.7 이하의 굴절률을 가질 수 있다.The aspherical lens of the third lens group may have a refractive index of 1.7 or less.
상기 제3렌즈군의 비구면 렌즈가 55 이상의 아베수를 가질 수 있다.And the aspherical lens of the third lens group may have an Abbe number of 55 or more.
상기 후속군이 접합렌즈와 부렌즈 1매를 포함할 수 있다.And the subsequent group may include a cemented lens and a negative lens.
상기 접합 렌즈가 정렌즈와 부렌즈를 포함할 수 있다.The cemented lens may include a positive lens and a negative lens.
상기 접합 렌즈의 정렌즈와 부렌즈의 아베수 차가 7 이상의 범위를 가질 수 있다. The Abbe number difference between the positive lens and the negative lens of the cemented lens may have a range of 7 or more.
상기 부렌즈가 비구면 렌즈일 수 있다.The negative lens may be an aspherical lens.
상기 후속군의 가장 상측에 있는 렌즈가 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다. The lens on the uppermost side of the succeeding lens group may be a meniscus lens convex upward.
예시적인 실시예에 따른 촬영 장치는, 단초점 렌즈 및 상기 단초점 렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 단초점 렌즈가, 는 촬영 장치.A photographing apparatus according to an exemplary embodiment includes a short focus lens and an image sensor that receives an image formed by the short focus lens, wherein the short focus lens is a photographing apparatus.
물체측으로부터 상측으로 순서대로 배열된 것으로,Which are arranged in order from the object side to the image side,
부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군;A first lens group having negative refractive power;
정의 굴절력을 가지고, 광축과 직교하는 방향으로 이동하여 손떨림 방지를 수행하는 제2렌즈군;A second lens group having positive refractive power and moving in a direction orthogonal to the optical axis to perform shaking prevention;
부의 굴절력을 가지고, 물체 위치 변화에 따른 포커스 위치 차이를 보정해주는 제3렌즈군; 및A third lens group having a negative refractive power and correcting a focus position difference according to an object position change; And
제3렌즈군의 상측에 배치된 후속군을 포함한다.And a subsequent lens group disposed on the upper side of the third lens group.
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는 손떨림 보정 렌즈군과 포커싱 렌즈군을 포함하고, 소형으로 제작되어 고품질의 사진과 동영상을 촬영할 수 있다.The single-focus lens according to the exemplary embodiment includes a group of camera shake correction lenses and a group of focusing lenses, and is manufactured in a small size, so that high quality pictures and movies can be photographed.
도 1은 예시적인 제1 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈를 무한 거리, 지근 거리에서 각각 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 단초점 렌즈의 수차도를 나타낸 것이다.
도 3은 예시적인 제1 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈를 무한 거리, 지근 거리에서 각각 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 단초점 렌즈의 수차도를 나타낸 것이다.
도 5는 예시적인 제3 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈를 무한 거리, 지근 거리에서 각각 나타낸 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 단초점 렌즈의 수차도를 나타낸 것이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 촬영 장치를 나타낸 것이다.Fig. 1 shows a short focus lens according to an exemplary first numerical example at an infinite distance and a near distance, respectively.
Fig. 2 shows aberration diagrams of the short focal lens shown in Fig.
Figure 3 shows a short focal lens according to an exemplary first numerical example at an infinite distance and a near distance, respectively.
Fig. 4 shows aberration diagrams of the short focal lens shown in Fig.
Fig. 5 shows a short focal lens according to an exemplary third numerical example at an infinite distance and a near distance, respectively.
6 shows aberration diagrams of the short focal lens shown in Fig.
7 shows a photographing apparatus according to an exemplary embodiment.
이하, 예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈 및 이를 포함한 촬영 장치에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a short-focus lens and a photographing apparatus including the same according to an exemplary embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 단초점 렌즈(100)를 도시한 것이다.FIG. 1 illustrates a
상기 단초점 렌즈(100)는 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 순서대로 배열된 것으로, 부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군(L1), 정의 굴절력을 가지는 제2렌즈군(L2), 부의 굴절력을 가지는 제3렌즈군(L3), 제3렌즈군(L3)의 상측(I)에 배치된 후속군(rear lens group)을 포함한다.The short
상기 제2렌즈군(L2)은 광축과 직교하는 방향으로 이동하여 손떨림 방지를 수행할 수 있다. 상기 제3렌즈군(L3)은 물체 위치 변화에 따른 포커스 위치 차이를 보정해주는 포커싱 렌즈군일 수 있다.The second lens group L2 may move in a direction perpendicular to the optical axis to prevent camera shake. The third lens group L3 may be a focusing lens group for correcting a focus position difference according to an object position change.
이하에서, 상측(image side)은 상이 결상되는 상면(image plane)이 있는 방향을 나타내고, 물체측(object side)은 피사체가 있는 방향을 나타낼 수 있다. 이하에서, 렌즈의 물체측면은 피사체가 있는 쪽의 렌즈면을 나타내고, 상측면은 상면이 있는 쪽의 렌즈면을 나타낼 수 있다.Hereinafter, an image side indicates a direction in which an image plane is formed, and an object side indicates a direction in which a subject exists. Hereinafter, the object side surface of the lens indicates the lens surface on the side where the subject is located, and the upper side surface can indicate the lens surface on the side having the upper surface.
상기 제1렌즈군(L1)은 예를 들어, 부의 굴절력을 가지는 한 매의 렌즈로 구성될 수 있다. 상기 제1렌즈군(L1)의 렌즈가 물체측 면이 오목한 메니스커스 렌즈일 수 있다. The first lens group L1 may be composed of, for example, one lens having a negative refractive power. The lens of the first lens group L1 may be a meniscus lens having a concave surface on the object side.
제2렌즈군(L2)은 예를 들어, 한 매의 렌즈로 구성될 수 있다. 상기 한 매의 렌즈는 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 제2렌즈군(L2)은 예를 들어, 양 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 제2렌즈군(L2)이 촬영자의 손 떨림과 같은 외부 진동에 의한 전체 렌즈의 진동으로 인한 상 치우침을 효과적으로 보정할 수 있다. 또한, 제2렌즈군(L2)을 양 볼록 비구면으로 구성하여 전체 렌즈계의 구면 수차를 용이하게 보정할 수 있고, 상 치우침 보정시 수차 변화에 의한 성능 저하를 줄일 수 있다.The second lens group L2 may be composed of, for example, one lens. The one lens may include at least one aspherical surface. The second lens group L2 may include, for example, a biconvex lens. The second lens unit L2 can effectively correct the up-shift due to the vibration of the entire lens due to the external vibration such as hand shake of the photographer. Further, the second lens unit L2 can be formed with both convex aspheric surfaces to easily correct the spherical aberration of the entire lens system, and the performance deterioration due to the aberration change can be reduced at the time of the overtight correction.
제3렌즈군(L3)은 예를 들어, 상측(I)으로 오목한 메니스커스 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 메니스커스 렌즈는 예를 들어 비구면 렌즈일 수 있다. 제3렌즈군(L3)은 물체 거리 변화에 따른 포커스 위치 차이를 보정해주는 포커싱 렌즈로 동작할 수 있다. 제3렌즈군(L3)의 렌즈가 예를 들어, 1.7이하의 굴절률을 가질 수 있다. 제3렌즈군(L3)의 렌즈가 예를 들어, 1.4 내지 1.7 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 제3렌즈군(L3)의 렌즈가 예를 들어, 55 이상의 아베수를 가질 수 있다. 제3렌즈군(L3)의 렌즈가 예를 들어, 55 내지 80 범위의 아베수를 가질 수 있다. 이러한 소재를 사용하여 고굴절 소재 대비 낮은 비중으로 렌즈의 무게를 줄일 수 있어, 고속으로 오토 포커싱을 수행할 수 있다. 또한, 제3렌즈군(L3)이 비구면 렌즈를 포함하여 물체거리 변화에 따른 상면 만곡 수차 변화를 감소시킬 수 있다. The third lens group L3 may include, for example, a concave meniscus lens at the image side (I). The meniscus lens may be, for example, an aspherical lens. The third lens unit L3 may operate as a focusing lens for correcting the focus position difference according to the change of the object distance. The lens of the third lens group L3 may have a refractive index of 1.7 or less, for example. The lens of the third lens group L3 may have a refractive index in the range of 1.4 to 1.7, for example. The lens of the third lens group L3 may have an Abbe number of 55 or more, for example. The lens of the third lens group L3 may have an Abbe number in the range of 55 to 80, for example. By using such a material, the weight of the lens can be reduced by a specific gravity lower than that of the high-refractive index material, and high-speed auto focusing can be performed. In addition, the third lens unit L3 includes an aspherical lens, and it is possible to reduce the variation of the curvature of field curvature according to the change of the object distance.
상기 제2렌즈군(L2)과 제3렌즈군(L3) 사이에 조리개(ST)가 구비될 수 있다. 상기 조리개(ST)의 물체측(O)에 있는 제1렌즈군(L1)이 오목한 메니스커스 렌즈를 포함함으로써, 대구경 렌즈계에서 발생하는 사지탈 코마(sagittal coma) 수차를 효과적으로 보정할 수 있고, 그로 인해 대구경이면서 소형인 단초점 렌즈를 구현할 수 있다.A diaphragm ST may be provided between the second lens group L2 and the third lens group L3. Since the first lens group L1 on the object side O of the stop ST includes the concave meniscus lens, it is possible to effectively correct the sagittal coma aberration occurring in the large-diameter lens system, It is possible to realize a single-focus lens having a large diameter and a small size.
상기 제1렌즈군(L1)과 제2렌즈군(L2) 사이의 간격과, 제2렌즈군(L2)과 조리개 사이의 간격을 각각 상기 제3렌즈군(L3)과 후속군(L4) 사이의 간격보다 상대적으로 작게 하여 구면 수차, 비점 수차를 효과적으로 보정할 수 있다.The distance between the first lens group L1 and the second lens group L2 and the distance between the second lens group L2 and the diaphragm are respectively set to be between the third lens group L3 and the subsequent lens group L4 The spherical aberration and the astigmatism can be corrected effectively.
상기 후속군(L4)은 예를 들어, 접합렌즈(41)(42)와 한 매의 렌즈(43)를 포함할 수 있다. 상기 접합렌즈는 예를 들어, 정렌즈(41)와 부렌즈(42)를 포함할 수 있다. 상기 렌즈(43)는 부의 굴절력을 가질 수 있다. 상기 렌즈(43)는 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈일 수 있다. 후속군(L4)의 가장 상측(I)에 배치된 상기 렌즈(43)는 예를 들어, 적어도 하나의 비구면을 포함할 수 있다. 상기 렌즈(43)는 양면 비구면 렌즈일 수 있다. 상기 접합렌즈의 정렌즈(41)와 부렌즈(42)는 7 이상의 아베수 차를 가질 수 있다. 그럼으로써, 축상 색수차를 효과적으로 보정할 수 있다. 또한, 후속군(L4)의 가장 상측에 있는 메니스커스 비구면 렌즈에 의해 전체 단초점 렌즈의 비점 수차 및 상면 만곡 수차를 용이하게 보정할 수 있다.The subsequent group L4 may include, for example, cemented
피사체의 영상은 제1 렌즈군(L1), 제2 렌즈군(L2), 제3 렌즈군(L3), 후속군(L4)을 통과하여 상면(image plane)(IMG)에 입사될 수 있다. 상면(IMG)은 예를 들어, 촬상 소자 면 또는 이미지 센서 면일 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어, CMOS 또는 CCD를 포함할 수 있다.The image of the subject can be incident on the image plane IMG through the first lens group L1, the second lens group L2, the third lens group L3 and the succeeding group L4. The upper surface IMG may be, for example, an image pickup element surface or an image sensor surface. The image sensor may comprise, for example, CMOS or CCD.
후속군(L4)과 상면(IMG) 사이에 적어도 하나의 광학 필터(OF)가 구비될 수 있다. 광학 필터(OF)는 예를 들어 저역 통과 필터(Low pass Filter), 적외선 차단 필터(IR-Cut Filter), 커버 글라스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학필터로서 적외선 차단 필터가 구비되는 경우, 가시광선은 투과되고, 적외선은 외부로 방출되도록 하여, 적외선이 상면에 전달되지 않도록 할 수 있다. 하지만, 광학 필터 없이 촬영 렌즈를 구성하는 것도 가능하다.At least one optical filter (OF) may be provided between the succeeding lens group (L4) and the image plane (IMG). The optical filter OF may include at least one of, for example, a low pass filter, an IR-cut filter, and a cover glass. For example, when an infrared cut filter is provided as an optical filter, visible light is transmitted, and infrared light is emitted to the outside, so that infrared light is not transmitted to the upper surface. However, it is also possible to construct a photographing lens without an optical filter.
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는 제2렌즈군에 의해 손떨림 보정을 하고, 제3렌즈군에 의해 포커싱을 수행하여 고품질의 사진 촬영과 동영상 촬영이 가능하고, 렌즈 매수를 적게 하여 소형화를 구현할 수 있다. The short focal length lens according to the exemplary embodiment performs image stabilization by the second lens unit and performs focusing by the third lens unit, thereby enabling high-quality photographing and moving image shooting, and reducing the number of lenses to realize miniaturization .
손떨림 보정 렌즈군(제2렌즈군)을 한 매의 렌즈로 구성하고, 손떨림 보정군의 상측(I)에 조리개(ST)를 배치하여 손떨림 보정군을 구동하는 구동부와 조리개를 지지하는 지지부를 같이 제작할 수 있다. 그럼으로써, 손떨림 보정 기능이 추가된다 하더라도 손떨림 보정군의 구동부로 인해 촬영 장치의 사이즈가 커지는 것을 최소화할 수 있다. The diaphragm (ST) is arranged on the upper side (I) of the camera-shake correcting lens group, and the driving part for driving the camera-shake correcting lens group and the supporting part for supporting the diaphragm Can be produced. Thus, even if the camera-shake correction function is added, it is possible to minimize the size of the imaging device due to the driver of the camera-shake correction group.
또한, 포커싱 렌즈군(제3렌즈군)을 한 매의 렌즈로 구성하여 포커싱 렌즈군을 구동하는 액츄에이터(actuator)를 소형화할 수 있고, 고속으로 오토 포커싱이 수행할 수 있다.Further, it is possible to miniaturize the actuator for driving the focusing lens group by constituting the focusing lens group (the third lens group) as one lens, and the auto focusing can be performed at high speed.
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈(100)는 다음 식을 만족할 수 있다.The
1.0 ≤ La / f ≤ 1.5 (1)1.0? La / f? 1.5 (1)
여기서, La 는 제1렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 물체측 면에서 상면까지의 거리(전장)를 나타내고, f는 전체 초점거리를 나타낸다.Here, La represents the distance from the object-side surface of the most object-side lens in the first lens unit to the image surface (total length), and f represents the total focal length.
(La / f)가 식 1 의 상한치를 초과할 경우, 초점거리 대비 단초점 렌즈의 전장이 매우 크게 되어 성능 확보에는 유리하나, 소형의 경통 구성이 어렵게 될 수 있다. (La / f)가 식 1의 하한치를 초과할 경우 소형 경통 구성에는 유리하나, 수차 보정이 어려워 광학 성능 확보가 어려워질 수 있다.(La / f) exceeds the upper limit value of Equation (1), the total length of the short focal length lens compared to the focal length becomes very large, which is advantageous in securing the performance, but it may be difficult to form a small lens barrel. (La / f) exceeds the lower limit value of Equation (1), it is advantageous for a small-sized lens barrel configuration, but it is difficult to correct the aberration and it may become difficult to secure the optical performance.
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈(100)는 다음 식을 만족할 수 있다.The
-0.5 ≤ f3/f ≤ -0.1 <식 2>-0.5? F3 / f? -0.1 (2)
여기서, f3은 제3 렌즈군의 초점 거리를, f는 전체 초점 거리를 나타낸다.Here, f3 represents the focal length of the third lens unit, and f represents the total focal length.
식 2에서 (f3/f)가 하한치보다 작으면 제3렌즈군의 오토 포커싱을 위한 이동량을 줄일 수 있어 소형화에는 유리하나, 제3렌즈군의 제조 민감도가 증가하게 되고, 수차 보정이 어려워 질 수 있다. (f3/f)가 상한치보다 크면 오토 포커싱을 위한 이동량이 증가하여 전체 렌즈계의 소형화가 어려워질 수 있다.If (f3 / f) is smaller than the lower limit value in Equation 2, the movement amount for autofocusing of the third lens unit can be reduced, which is advantageous for miniaturization, but the manufacturing sensitivity of the third lens unit increases and aberration correction becomes difficult have. (f3 / f) is larger than the upper limit value, the amount of movement for auto focusing may increase, which may make miniaturization of the entire lens system difficult.
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는 예를 들어, 40 내지 70도 범위의 화각을 가질 수 있다. F 넘버는 1.4-3.5 범위를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는 예를 들어, 35mm 필름 사이즈에 대응하는 이미지 센서를 포함할 수 있다.The monofocal lens according to the exemplary embodiment may have an angle of view ranging, for example, from 40 to 70 degrees. The F-number may have a range of 1.4-3.5. A single focus lens according to an exemplary embodiment may include, for example, an image sensor corresponding to a 35 mm film size.
한편, 예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈에 사용되는 비구면의 정의를 나타내면 다음과 같다. On the other hand, the definition of the aspheric surface used in the short focal lens according to the exemplary embodiment is as follows.
비구면 형상은 광축 방향을 x축으로 하고, 광축 방향에 대해 수직한 방향을 y축으로 할 때, 광선의 진행 방향을 정으로 하여 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 렌즈의 정점으로부터 광축 방향으로의 거리를, y는 광축에 대해 수직한 방향으로의 거리를, K는 코닉 상수(conic constant)를, A, B, C, D,...는 비구면 계수를, c는 렌즈의 정점에 있어서의 곡률 반경의 역수(1/R)를 각각 나타낸다. The aspheric surface shape can be expressed by the following equation with the optical axis direction as x axis and the direction perpendicular to the optical axis direction as the y axis, assuming that the traveling direction of the ray is positive. Where x is the distance from the vertex of the lens to the optical axis direction, y is the distance in the direction perpendicular to the optical axis, K is the conic constant, A, B, C, D, ... C is an inverse number (1 / R) of the radius of curvature at the apex of the lens, respectively.
<식 3>
<Formula 3>
본 발명에서는 다음과 같이 다양한 설계에 따른 수치 실시예를 통해 단초점 렌즈를 구현할 수 있다. In the present invention, a monofocal lens can be realized through numerical embodiments according to various designs as follows.
각 수치 실시예의 테이블에서 렌즈면 번호(1,2,3..n; n은 자연수)는 물체측(O)으로부터 상측(I)으로 순차적으로 일렬로 부쳐지며, 도면에서는 렌즈면 번호가 생략되었다. 그리고, f는 단초점 렌즈의 전체 초점 거리를, Fno는 F 넘버를, 2w는 화각을, OBJ는 물체(피사체)를, RDY은 곡률 반경을, THI는 렌즈의 두께 또는 렌즈와 렌즈 사이의 공기 간격을, Nd는 굴절률을, Vd는 아베수를 나타낸다. ST는 조리개를, ASP 비구면을 나타낸다.
In the table of each numerical embodiment, the lens surface numbers (1, 2, 3,... N) are sequentially arranged in order from the object side O to the image side I, . F is the total focal length of the short focal lens, Fno is the F number, 2w is the angle of view, OBJ is the object (subject), RDY is the radius of curvature, THI is the thickness of the lens, Nd represents the refractive index, and Vd represents the Abbe number. ST represents aperture and ASP aspheric surface.
<제1 수치 실시예> ≪ First Numerical Embodiment >
도 1은 제1 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제1 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다. Fig. 1 shows a monofocal lens according to the first numerical example, and the following shows design data of the first numerical embodiment. Fig.
f ; 44.9 Fno ; 2.46 2w; 52.76
f; 44.9 Fno; 2.46 2w; 52.76
K : -0.061558
A :-.129335E-04 B :0.108302E-07 C :-.532162E-09 D :0.291536E-11ASP:
K: -0.061558
A: -. 129335E-04 B: 0.108302E-07 C: - 532162E-09 D: 0.291536E-11
K : 0.052227
A :0.177798E-04 B :-.664286E-07 C :0.220700E-10 D :0.142804E-11ASP:
K: 0.052227
A: 0.177798E-04 B: - 664286E-07 C: 0.220700E-10 D: 0.142804E-11
K : 0.737055
A :-.233004E-04 B :0.182605E-06 C :-.205479E-08 D :0.164279E-10ASP:
K: 0.737055
A: -. 233004E-04 B: 0.182605E-06 C: - 205479E-08 D: 0.164279E-10
K : 0.087308
A :-.177753E-03 B :0.287632E-06 C :-.201214E-08 D :-.673457E-11ASP:
K: 0.087308
A: - 177753E-03 B: 0.287632E-06 C: - 201214E-08 D: - 673457E-11
K : 11.506874
A :-.136722E-03 B :0.455649E-06 C :-.210447E-08 D :0.375407E-11ASP:
K: 11.506874
A: - 136722E-03 B: 0.455649E-06 C: - 210447E-08 D: 0.375407E-11
다음은 제1 수치 실시예의 가변 거리를 나타낸다.The following shows the variable distance of the first numerical embodiment.
지근 거리는 예를 들어, 400mm일 수 있다.The nearest distance may be, for example, 400 mm.
도 2는 제1 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈의 무한 거리와 지근 거리에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다. 상면만곡으로는 자오상면 만곡(T: tangential field curvature)과 구결상면 만곡(S: sagittal field curvature)을 보여준다.
FIG. 2 shows longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion at an infinite distance and a nearest distance of a short focal lens according to the first numerical example. Tangential field curvature (T) and sagittal field curvature (S) are shown for the curvature of field.
<제2 수치 실시예> ≪ Second Numerical Embodiment >
도 3은 제2 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제2 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.
Fig. 3 shows a monofocal lens according to the second numerical example, and the following shows design data of the second numerical embodiment.
f ; 46.3 Fno ; 2.46 2w; 51.4
f; 46.3 Fno; 2.46 2w; 51.4
K : 0.021743
A :-.116656E-04 B :0.147817E-07 C :-.580821E-09 D :0.199731E-11ASP:
K: 0.021743
A: - 116656E-04 B: 0.147817E-07 C: - 580821E-09 D: 0.199731E-11
K : 1.530694
A :0.157708E-04 B :-.691809E-07 C :0.165013E-11 D :0.816926E-12ASP:
K: 1.530694
A: 0.157708E-04 B: - 691809E-07 C: 0.165013E-11 D: 0.816926E-12
K : 0.630755
A :-.269634E-04 B :0.116552E-06 C :-.142481E-08 D :0.247552E-11ASP:
K: 0.630755
A: - 269634E-04 B: 0.116552E-06 C: - 142481E-08 D: 0.247552E-11
K : -5.314901
A :-.181046E-03 B :0.150219E-06 C :-.294349E-08 D :-.613699E-11ASP:
K: -5.314901
A: - 181046E-03 B: 0.150219E-06 C: - 294349E-08 D: - 613699E-11
K : -20.000000
A :-.147462E-03 B :0.339083E-06 C :-.293061E-08 D :0.786007E-11ASP:
K: -20.000000
A: - 147462E-03 B: 0.339083E-06 C: - 293061E-08 D: 0.786007E-11
다음은 제2 수치 실시예의 가변 거리를 나타낸다.The following shows the variable distance of the second numerical embodiment.
도 4는 제2 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈의 무한 거리, 및 지근 거리에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.
Fig. 4 shows the longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion of an infinite distance and a near distance of a short focal lens according to the second numerical example.
<제3 수치 실시예> ≪ Third Numerical Embodiment >
도 5는 제3 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈를 도시한 것이며, 다음은 제3 수치 실시예의 설계 데이터를 나타낸 것이다.Fig. 5 shows a monofocal lens according to the third numerical example, and the following shows design data of the third numerical example. Fig.
f ; 44.0 Fno ; 2.86 2w; 53.3
f; 44.0 Fno; 2.86 2w; 53.3
K : -0.304371
A :-.199965E-04 B :-.452645E-07 C :-.674608E-09 D :-.478172E-11ASP:
K: -0.304371
A: - 199965E-04 B: - 452645E-07 C: - 674608E-09 D: - 478172E-11
K : 2.034216
A :0.182519E-04 B :-.457578E-07 C :-.399010E-09 D :-.260391E-11ASP:
K: 2.034216
A: 0.182519E-04 B: - 457578E-07 C: - 399010E-09 D: - 260391E-11
K : 0.650602
A :-.120154E-04 B :-.247212E-06 C :0.190292E-08 D :-.969801E-10ASP:
K: 0.650602
A: -. 120154E-04 B: - 247212E-06 C: 0.190292E-08 D: - 969801E-10
K : -13.463725
A :-.198852E-03 B :0.345893E-06 C :-.668328E-08 D :0.195671E-10ASP:
K: -13.463725
A: -. 198852E-03 B: 0.345893E-06 C: - 668328E-08 D: 0.195671E-10
K : 20.000000
A :-.151948E-03 B :0.362706E-06 C :-.313880E-08 D :0.711286E-11ASP:
K: 20.000000
A: -. 151948E-03 B: 0.362706E-06 C: - 313880E-08 D: 0.711286E-11
다음은 제3 수치 실시예의 가변 거리를 나타낸다.The following shows the variable distance of the third numerical example.
도 6은 제3 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈의 무한 거리 및 지근 거리에서의 종방향 구면수차(longitudinal spherical aberration), 상면만곡(astigmatic field curves), 왜곡수차(distortion)를 나타낸 것이다.FIG. 6 shows longitudinal spherical aberration, astigmatic field curves, and distortion at an infinite distance and a near distance of a short focal lens according to the third numerical example.
다음은 제1 내지 제3 수치 실시예에 따른 단초점 렌즈가 식 1과 식 2를 만족함을 보인 것이다.The following shows that the monofocal lenses according to the first to third numerical examples satisfy the equations (1) and (2).
예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는 소형의 촬영 장치에 적용될 수 있고, 손떨림 방지와 포커싱을 수행하여 고품질의 사진 촬영 및 동영상 촬영이 가능하다. 또한, 손떨림 보정군과 포커싱 렌즈군을 소형이고 경량으로 구성하여 촬영 장치를 소형으로 제작할 수 있다. 또한, 포커싱 렌즈군을 소형이고 경량의 렌즈로 구성하여 신속한 오토 포커싱이 가능하도록 하였다. 예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈는 이미지 센서를 채용한 촬영 장치에 적용될 수 있다. 예시적인 실시예에 따른 촬영 장치는 디지털 카메라, 교환 렌즈 카메라, 비디오 카메라, 핸드폰 카메라, 미러리스 카메라, 소형 모바일 기기용 카메라 등 다양한 촬영 장치에 적용 가능하다. The single-focus lens according to the exemplary embodiment can be applied to a small-sized photographing apparatus, and can perform high-quality photographing and movie shooting by performing anti-shake and focusing. In addition, the camera shake correcting unit and the focusing lens unit can be made compact and lightweight, and a photographing apparatus can be made compact. In addition, the focusing lens group is made up of a small and lightweight lens, which enables quick auto focusing. The short focal lens according to the exemplary embodiment can be applied to a photographing apparatus employing an image sensor. The photographing apparatus according to the exemplary embodiment is applicable to various photographing apparatuses such as a digital camera, an interchangeable lens camera, a video camera, a mobile phone camera, a mirrorless camera, and a camera for a small mobile device.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 단초점 렌즈를 구비한 촬영 장치(110)의 일 예를 도시한 것이다. 촬영 장치(110)는 촬영 렌즈(100)와, 상기 촬영 렌즈(100)가 형성하는 광학 상을 수광하여 전기적인 화상 신호로 변환하는 이미지 센서(112)를 포함할 수 있다. 상기 촬영 렌즈(100)로는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 단초점 렌즈들이 채용될 수 있다. 상기 촬영 장치는 상기 이미지 센서(112)로부터 광전 변환된 피사체 상에 대응되는 정보가 기록된 기록 수단(113)과, 피사체 상을 관찰하기 위한 뷰 파인더(finder)(114)를 포함할 수 있다. 그리고, 피사체 상이 표시되는 표시부(115)가 구비될 수 있다. 여기서는, 뷰 파인더(114)와 표시부(115)가 따로 구비된 예를 보여주었으나 뷰 파인더가 따로 없이 표시부만 구비될 수 있다. 도 7에 도시된 촬영 장치는 일 예일 뿐이며 여기에 한정되는 것은 아니다. FIG. 7 shows an example of a photographing
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications and equivalent other embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the true technical protection according to the embodiment of the present invention should be determined by the technical idea of the invention described in the following claims.
L1:제1렌즈군, L2:제2렌즈군
L3:제3렌즈군, L4:후속군L1: first lens group, L2: second lens group
L3: the third lens group, L4: the succeeding lens group
Claims (15)
부의 굴절력을 가지는 제1렌즈군;
정의 굴절력을 가지고, 광축과 직교하는 방향으로 이동하여 손떨림 방지를 수행하는 제2렌즈군;
부의 굴절력을 가지고, 물체 위치 변화에 따른 포커스 위치 차이를 보정해주는 제3렌즈군; 및
제3렌즈군의 상측에 배치된 후속군을 포함하는 단초점 렌즈.Which are arranged in order from the object side to the image side,
A first lens group having negative refractive power;
A second lens group having positive refractive power and moving in a direction orthogonal to the optical axis to perform shaking prevention;
A third lens group having a negative refractive power and correcting a focus position difference according to an object position change; And
And a subsequent lens group disposed on the upper side of the third lens group.
다음 식을 만족하는 단초점 렌즈.
<식>
1.0 ≤ La / f ≤ 1.5
여기서, La 는 제1렌즈군의 가장 물체측 렌즈의 물체측 면에서 상면까지의 거리를 나타내고, f는 전체 초점거리를 나타낸다.The method according to claim 1,
A short focal length lens satisfying the following expression.
<Expression>
1.0? La / f? 1.5
Here, La represents the distance from the object-side surface of the most object-side lens in the first lens unit to the image surface, and f represents the total focal length.
다음 식을 만족하는 단초점 렌즈.
<식>
-0.5 ≤ f3/f ≤ -0.1
여기서, f3은 제3 렌즈군의 초점 거리를, f는 전체 초점 거리를 나타낸다.The method according to claim 1,
A short focal length lens satisfying the following expression.
<Expression>
-0.5? F3 / f? -0.1
Here, f3 represents the focal length of the third lens unit, and f represents the total focal length.
상기 제1렌즈군이 상측 면이 볼록한 메니스커스 1매로 구성된 단초점 렌즈.The method according to claim 1,
And the first lens group is composed of one meniscus whose upper surface is convex.
제2렌즈군과 제3렌즈군 사이에 조리개가 구비된 단초점 렌즈.The method according to claim 1,
And a stop is provided between the second lens group and the third lens group.
제2렌즈군이 적어도 하나의 비구면을 포함하는 단초점 렌즈.The method according to claim 1,
And the second lens group includes at least one aspherical surface.
상기 제3렌즈군이 비구면 렌즈 1매로 구성된 단초점 렌즈.The method according to claim 1,
And the third lens group is composed of one aspheric lens.
상기 제3렌즈군의 비구면 렌즈가 1.7 이하의 굴절률을 가지는 단초점 렌즈.8. The method of claim 7,
And the aspheric lens of the third lens group has a refractive index of 1.7 or less.
상기 제3렌즈군의 비구면 렌즈가 55 이상의 아베수를 가지는 단초점 렌즈.8. The method of claim 7,
And the aspherical lens of the third lens group has an Abbe number of 55 or more.
상기 후속군이 접합렌즈와 부렌즈 1매를 포함하는 단초점 렌즈.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the subsequent group includes a cemented lens and a negative lens.
상기 접합 렌즈가 정렌즈와 부렌즈를 포함하는 단초점 렌즈.11. The method of claim 10,
Wherein the cemented lens includes a positive lens and a negative lens.
상기 접합 렌즈의 정렌즈와 부렌즈의 아베수 차가 7 이상의 범위를 가지는 단초점 렌즈.12. The method of claim 11,
Wherein the Abbe number difference between the positive lens and the negative lens of the cemented lens has a range of 7 or more.
상기 부렌즈가 비구면 렌즈인 단초점 렌즈.12. The method of claim 11,
Wherein the negative lens is an aspherical lens.
상기 후속군의 가장 상측에 있는 렌즈가 상측으로 볼록한 메니스커스 렌즈인 단초점 렌즈.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
And the uppermost lens of the succeeding lens group is a meniscus lens convex upward.
상기 단초점 렌즈에 의해 결상된 상을 수광하는 이미지 센서;를 포함하는 촬영 장치.10. A monofocal lens according to any one of claims 1 to 9, And
And an image sensor for receiving the image formed by the short focus lens.
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